工程領域研究生校內創新實踐基地的建設

王偉+趙茜+朱記偉

【摘 要】 本文以土木工程學科為例，探討工程領域研究生校內實踐基地建設。工程領域研究生校內實踐基地建設應明確功能定位，加強校內實踐建設硬件條件及創新平臺建設，加強管理運作機制建設，開發分層漸進的實踐教學體系，結合科技競賽開展創新活動，加強質量保證體系建設，建設能主動適應教學科研需要的實驗教學隊伍和“實驗中心—科研機構—企業”相結合的實踐平臺建設。

【關鍵詞】 工程領域；土木工程；研究生教育；校內創新實踐基地；建設策略

一、基本情況

按照現在教育部的戰略部署要求，研究生教育不能在一個封閉的、獨立的教育體系中進行，它的發展涉及政府、企業、高校等諸多方面的共同參與。各研究生培養單位積極推進研究生教育改革，注重研究生實踐環節的培養，積極與企業聯系，在企業設置實踐基地，為研究生搭建對外實踐的平臺，部分研究生在讀期間在企業得到了鍛煉。但是，在現行體系中，目前實踐基地建設存在運作不規范、不穩定、類型單一、評鑒體系空白等問題，造成基地建設難，穩定更難的現象。實踐基地的負責人思想上不重視對實習生的培養；為實習生提供的鍛煉機會少；不為實習生安排接觸企業核心技術的機會；沒有為實習生安排高水平的企業導師；企業導師責任心不強；不能提供有效指導以及把實習生只是當作勞動力對待等。[1]另一方面，學校能夠用于研究生在外實踐的經費極其有限的，同時社會支持力度也不夠，這些都是造成對外實踐基地建設缺乏系統性、規范性、持久性的原因。

由于現階段企業實踐基地建設過程中存在的一些制約因素，本課題擬在校內學科建設基礎上，以若干二級學科的核心實踐內容為基礎，建立校內實踐基地。在多年的辦學過程中，已形成了面向工礦企業、工程建設單位，業務范圍包括工程設計、工程建造、工程檢測評估的工程教育特色。在整合學科、學院實驗實踐教學資源的基礎上，依托重點學科優勢，建設校內實踐基地，對學生的創新實踐活動起到引領和促進作用。

利用已有的科研實踐平臺和經驗，發揮團體合力優勢，資源共享，努力提高研究生實踐能力。校內實踐基地的建設將會豐富全日制工程碩士實踐能力培養的途徑，彌補校外實踐基地的不足，在工程碩士研究生實踐教學中發揮了重要的作用。

二、校內實踐基地的功能定位

實踐基地是研究生培養中的一項新事務。它不同于公共的實驗教學中心，它雖然以學生的實驗、實踐活動為主，卻又不同于教師的專業實驗室。它更關注的是學生在實踐活動獲得的創新體驗，關注學生主觀能動性的發揮，是一個以學生為主體的自主實踐平臺。校內實踐基地主要是完成實習實踐的教學任務，其功能定位為： 了解并參與工程設計、建造、竣工驗收、后期維護、檢測加固等環節的某一工程過程，通過重大工程技術攻關、技術改造、技術推廣與應用，新工藝、新材料、新產品、新設備、新技術或新軟件的研制與開發，引進、消化、吸收和應用國外先進技術項目，規劃或研究一個完整的工程技術項目或工程管理項目，設計與實施一個完整的工程項目或技術標準的制定，重點解決學生創新能力的培養問題。[2]

三、校內實踐建設硬件條件及創新平臺建設

1、硬件條件

土木建筑工程學院擁有省部共建國家重點實驗室培育基地（聯合申建）、陜西省黃土力學與工程重點實驗室，以及巖土工程實驗室、工程結構實驗室、建筑材料實驗室、力學實驗室、瀝青混凝土防滲實驗室、工程測量實驗室、工程管理信息化實驗室及建筑與規劃模型設計制作室8個專業實驗室和水利水電土木建筑研究設計院，已經具有將教學實驗建設、學科基地建設、重點實驗室建設和科研儀器設備統一規劃的實踐和經驗，并已取得實際的成果。實驗室總面積4500m2。現有主要儀器設備1680臺， 結構與建材實驗室配備的主要儀器設備有MTS四通道電液伺服程控結構試驗系統，500t電液伺服程控長柱試驗機、3m×3m振動臺一個、MTS50t動態疲勞試驗機一臺等；巖土工程實驗室配備的主要儀器設備有XGT-1，XGT-2，XGT-3系列真三軸儀三臺、振動扭剪三軸儀一臺、非飽和土平面直剪儀和固結儀各兩套、動三軸儀一臺、大型多功能材料實驗機一臺、隧道模型實驗儀一臺、平面應變三軸儀一臺和模擬地震振動臺一臺等；瀝青混凝土防滲實驗室配備的主要儀器有高低溫試驗箱一個、瀝青含蠟量測定儀一個、自動石油瀝青脆點儀一個，瀝青混合料彎曲試驗儀一個和瀝青軟化點測定儀一個等；測量實驗室配備的主要儀器有全站儀42套、經緯儀60臺、水準儀79臺、GPS定位儀3個等。做到了品質精良、組合優化、配置合理、數量充足，能滿足現代實驗教學要求，儀器設備使用效益高。能夠滿足土木專專業、工管等專業的課程教學和相關研究任務。

2、創新平臺建設

隧道快速設計與施工新理論與新技術實驗平臺：該研究平臺從國外引進隧道設計與施工先進理論與方法，重點解決當前隧道工程中最困難的圍巖力學性質快速確定、圍巖穩定性快速分析與評價、圍巖支護結構快速優化設計與施工等工程難題，已開發的隧道快速分析與設計平臺，被鑒定為國際領先、國際首創，已初步研發成功的圍巖力學參數現場快速測試系統平臺也已引起國際同行專家的興趣與贊同。

黃土靜動力學及工程防災實驗平臺：針對我國旱區廣泛分布黃土存在浸水濕陷、震陷、液化、滑坡和塌陷等工程問題，主要開展在黃土的濕陷性、黃土的本構模型、黃土的強度特性、非飽和黃土的有效應力原理、濕陷性黃土地基的加固處理、黃土邊坡穩定性的分析方法、黃土洞室城洞機理等方面研究；開展在土工抗震理論與振動液化問題、土動力學特性、土體動力反應分析、土工程抗震方面的研究；開展黃土及其工程災害防治的研究。建立黃土力學、黃土動力學理論體系，以及各種黃土災害演化機理分析方法和預測模型。提出黃土工程濕陷、震陷、液化、滑坡和塌陷等治理的工程措施和優化設計理論。

大體積混凝土動力特性細觀力學研究平臺：主要開展節理巖體隧道工程和黃土隧洞工程兩方面研究。主要針對西部土木建設中隧道和地下工程優化設計和施工中關鍵技術難題，運用室內試驗、模型試驗及數值仿真試驗等多種科研手段，研究裂隙巖體、黃土的變形、強度特性及其對西部鐵路、高速公路、水工隧洞以及城市地下空間建筑工程設計和施工的影響，推動黃土力學和巖體力學發展，為工程建設的優化設計與施工提出重要的科學依據。endprint

結構實驗和建筑材料實驗平臺：該研究平臺共有設備780臺（件），擁有疲勞試驗機、拉力試驗機、新型智能材料特性測試機和多功能應變采集儀等科研儀器，其中大型設備有MTS四通道電液伺服程控結構試驗系統，500t電液伺服程控長柱試驗機、3m×3m振動臺一個等在科學研究和研究生培養方面均發揮了重要作用。已經形成了混凝土結構、現代鋼結構基本理論及應用、結構振動控制及沖擊防護、高性能建筑材料等研究方向。

瀝青混凝土防滲實驗平臺：瀝青混凝土防滲實驗室從事瀝青混凝土防滲研究有三十多年的歷史，是全國從事水工瀝青混凝土研究最早的機構之一，是行業瀝青混凝土設計規范、施工規范、試驗規程的主要編寫者。實驗室有瀝青混凝土性能試驗研究儀器設備20多臺（套），其中瀝青混凝土三軸試驗儀能自動測量瀝青混凝土的體積變形、瀝青混凝土凍斷試驗設備能測試瀝青混凝土的低溫抗裂性能等技術在國內屬領先水平。該研究平臺在咨詢、設計、監理、施工等領域與許多國內外單位開展了全面合作，積累了豐富的工程經驗。迄今為止，該實驗室參與了我國幾乎全部碾壓式瀝青混凝土心墻與抽水蓄能電站瀝青混凝土防滲面板的建設，以及部分澆筑式瀝青混凝土心墻的建設。

力學實驗平臺：經過多年的建設，已形成了一定規模，除了具有常規的力學測試設備以外，還具有MTS拉扭實驗機，疲勞實驗機、非接觸應變測量系統、結構動態測試系統、多場耦合計算軟件、新型智能材料測試系統等測試平臺，為開展高水平的力學課題研究提供實驗保障，

四、校內實踐基地運行辦法

1、加強管理運作機制建設

校內創新實踐基地按照高校實驗室的相關政策和規定運行，根據高校與與企業相結合的原則，實行動態管理。高校負責制定基地的政策、規章、規劃等，并組織實施；各學科可以聯合企業專家負責研究制定符合學科特點的實踐基地發展規劃和配套政策、措施，實驗室管理處對創新實踐基地建設工作進行指導、協調和監督，負責籌措工作經費和培訓管理人員，管理基地日常工作，制定具體管理辦法，配備專門管理人員。

2、開發分層漸進的實踐教學體系

利用學院已有的的科研資源，精心開發分層漸進的實踐教學體系建設。在必修實踐課程建設的基礎上，進一步規劃實踐教學內容的深度和廣度，分別構建研究實驗、自主研發、創新研究，深入研究、確定不同實踐教學階段學生需要掌握的核心內容，建立聯系緊密、分層漸進的實踐教學內容體系。

3、以基地為平臺結合科技競賽開展創新活動

鼓勵學生開展自助選題。積極開展創新教育活動，完善包括大學生創新計劃、開放性實驗、科技競賽、專題講座、及參與教師科研課題等多種形式的創新教育和科研活動體系。參與科技創新活動，一方面可以提高學生的學習興趣，使學生能在必修課所學知識的基礎上進一步加深和拓寬；另一方面也能提高設備的利用率，增加了老師和學生的交流和互動。學生可以根據自己感興趣的研究課題，每年定期向基地提出項目申請，在經實踐基地專家審批后，可以無償利用基地條件開展實踐研究，并能得到學校研究生創新實踐基金的支持。同時，允許學生根據自己的興趣，積極申報校外較高水平的科技競賽活動，獲批后可以帶著創新課題進入實踐基地。由于選題是學生自選，往往有很強的探索熱情和動機，在教師的指導下，可以比較容易地實現知識遷移，釋放創新能力，從而真正成為知識的探索者，產生創造性的科研成果。

五、質量保證體系

學校對土木工程實驗中心提供了必要的人力、財力、物力支持，保障中心的更新建設和良性運轉。每年下撥實驗設備經費并且部分科研項目到款用于實驗設備的添置和更新，撥付消耗材料專項費用于實驗室環境改造及設備維修和實驗室易耗材料的購置，充分保障了土木工程實驗中心工作經費的良性運作。

為了保證土木工程實驗中心正常運行，實驗技術人員負責實驗儀器、設備、材料和物資的網上管理及其設備維護維修、保障實驗室清潔衛生，防火、防盜安全，保證實驗室資源共享，協調安排實驗教學、科研和對社會服務的各項工作。鼓勵實驗室工作人員參與實驗室建設和實驗教學的研究探討，提高實驗技能和實驗室管理水平。中心人員實行公開招聘、競爭上崗、定期考核的管理機制。

實驗室建設是學校發展規劃的重要內容，在學校年度工作計劃中，實驗室儀器設備購置開支列入年度預算。通過謹慎安排中央與地方共建實驗室資金、申請科研項目資助、院發展基金和專業建設費提供必要的經費補充，充分保障了儀器設備的購置、維修和養護，進而推動了實驗室的建設工作。學校重視對中心的建設，每年有專項投入和常規維持費用。根據實驗中心“十一五”發展規劃和國家對材料類實驗教學的要求，近五年先購置與研制儀器382臺（套），合計費用1120萬元，用于儀器設備的添置和更新，使實驗儀器設備達到了教學要求；實驗室改造與維修費用181萬元，確保了實驗課程的正常開出。

六、運行情況

土木工程實驗教學中心經歷半個多世紀的發展和建設，經過幾代人薪火相傳，不斷發展壯大，不斷推陳出新，形成了鮮明的特色.

中心積淀厚實，覆蓋專業面廣，實驗教學體系完備，辦學平臺高。長期以來，中心立足西北，服務全國，面向大土木行業，以培養一流的工程師為目標，注重實踐、突出創新，構建了“二課堂、三模塊、四層次”的開放式實驗教學體系，依托土木工程一級學科、國家重點實驗室培育基地，構筑高水平土木工程實驗教學平臺，面向西安理工大學土木建筑工程學院土木、建筑、水利、環境類10個本科專業開設實驗課程30門、實驗項目107項，實驗開出率100%；開放綜合設計實驗課程80%以上，年課時數達48500個。

中心實行開放式運行管理，注重綜合設計型、創新型實驗，激發了學生自主實驗的熱情，實驗教學效果好。中心結合國家和省部級等各類競賽，開展大學生科研實踐訓練項目，包括結構大賽、CAD設計比賽、BIM建筑信息模型大賽、全國研究生智慧城市技術與創意設計大賽等，學生參與度高、受益面廣。通過有計劃有組織地開展這些實踐訓練項目，激發了學生自主選擇、設計實驗的熱情，提高了學生實驗創新的能力，先后獲得國家、省部級獎勵126人次。開放式實驗教學體系對培養大土木類專業實踐創新型人才起到很好的作用和效果。

積極承擔科研和生產任務，自行研發教學實驗設備，并將標準化的質量管理體系直接應用到實驗教學中，以研促教、教研相長成效顯著。中心堅持“教學與科研相結合，教學與生產相結合，面向生產第一線”的原則，長期承擔科研與生產任務，將標準化的質量管理體系直接應用到實驗中，不僅為綜合設計性和研究創新性實驗提供了案例，對學生學習與生產實際接軌奠定了良好的基礎，而且鍛煉和造就了一批高水平的實驗教學師資隊伍。現形成了一支學歷層次較高、學科梯隊合理、適應新形勢下教學科研和學科發展需要的實驗教學隊伍。

七、規劃措施

建設一支能主動適應教學科研需要的實驗教學隊伍。具體采取分類設崗、動態管理，強化實施青年教師進實驗室的教學實踐制度，采用教學與科研、基礎與專業、固定與流動“三結合”方針建設實驗教學隊伍，成立督導小組，定期與不定期檢查實驗教學環節執行，保證實驗教學質量。

建設“實驗中心—科研機構—企業”相結合的實踐平臺。加強校企（所）聯合培養基地的建設，在中機第一勘察設計院、中鐵第一勘察設計院、西北水電勘測設計研究院等企業合作培養的基礎上，通過校友聯誼等方式，擴大與企業和研究所的合作培養基地，逐步形成“實驗中心—科研機構—企業”相結合的實踐平臺，進一步拓寬實驗教學中心的功能模塊、服務范圍和輻射示范作用。

加強信息平臺建設，全面實現實驗教學的開放式管理。按照開放式教學的要求改進實驗室管理系統設計，可遠程訪問的公示性內容， 進一步完善土木工程實驗教學中心以及精品課程網站，充實網絡輔助教學資源，如各類儀器設備的展示、使用說明、實驗的過程影像等大幅度提高網絡輔助教學系統的使用效益。

【參考文獻】

[1] 張樂平.全日制工程碩士研究生培養狀況的調查與分析—以Z 大學為例.學位與研究生教育，2012.3.11-17.

[2] 牛荻濤.建筑與土木工程領域全日制專業學位研究生培養的理論與實踐.學位與研究生教育，2014.1.10-15.endprint